机器人科技：技术变革与未来图景下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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[日] 日本机器人学会著，许郁文，曹茹苹，蒋智扬，谢嘉文译

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发表于2024-11-25

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图书介绍

出版社：人民邮电出版社

ISBN：9787115378453

版次：1

商品编码：11642555

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：281

正文语种：中文

图书描述

编辑推荐

　　汇总前沿科技探求未来方向
　　日本机器人学会（RSJ）主持编写
　　机器人各科研领域专家讲解机器人技术原理、内部结构、研究历史与未来展望
　　石黑浩（日本大阪大学大学院智能机器人学研究所教授、ATR石黑浩特别研究所所长、双子机器Geminoid F开发研究者）
　　浅田稔（日本大阪大学教授，婴儿机器人M3-neony开发研究者）
　　日本宇宙航空研究开发机构JAXA
　　东京大学尖端科学技术研究中心
　　日本产业技术综合研究中心
　　……
　　执笔撰写

内容简介

　　　　机器人领域是一个融合了计算机科学、人工智能、工学、神经科学、心理学、仿生学的智慧与技术，不断扩展的研究领域，革新中的机器人技术，将是人类技术与文明的重要拐点，对未来工业4。0、智慧城市相关的各领域、各行业甚至新的经济秩序格局都会产生深远影响。　　《机器人科技：技术变革与未来图景》由活跃于第一线的日本高级机器人研究者，用简单易懂的方式讲解了当前机器人的技术原理、内部结构、研究历史与未来展望。并介绍了与机器人相关的其他领域技术，对于对机器人有兴趣的人或是刚开始想要研究机器人的读者来说，这将会是跨出第一步的入门书籍。

作者简介

　　日本机器人学会，成立于1983年1月28日，是追求学术领域上的发展，并提供专家发表研究及交流技术的平台。学会以推广机器人学的应用与研究、追求其知识的普及为宗旨，进而促进学术、技术及相关产业的发展。　　直至2012年12月，正式会员与学生会员的人数已有约4100人，赞助会员也有共计58个团体。以下为事业概要：发行收录学术论文与机器人相关最新情报的《日本机器人学会志》以及外文版ADVANCED ROBOTICS；主办“日本机器人学会学术演讲会”与ROBOTICS SYMPOSIA；规划并举办以机器人相关新领域或基础内容为对象的研讨会；设立论文奖、实用化技术奖、研究奖励奖等奖项以鼓励机器人相关领域的学问及技术；长期支持“机器人音乐”等研究专门委员会的活动。另外，也与国外的学会合作举办座谈会等，包含IROS、ICAR、ISR等国际会议。

精彩书评

　　★机器人研究（双子机器人）带来了下一步的基本问题，即人脑与身体间信息的交流与分离机制……双子机器人将Android机器人中偏向心理学、认知科学研究的"人味儿"部分，发展成了"人类的存在"，这种问题在某种意义上近乎哲学性思考，它也是第1让人类思考此类哲学问题的机器人。
　　　　——石黑浩（日本大阪大学大学院智能机器人学研究所教授、ATR石黑浩特别研究所所长、双子机器Geminoid F开发研究者）
　　
　　
　　★这本书集结了机器人科技的新研究成果，读者们能够从中理解机器人科技的核心，以及机器人科技的多样化应用，同时应该也会感受到，机器人学的研究就如同一大片未经开拓的辽阔荒野。为顺应今后整个社会的需求，尝试用多种方法进行更具挑战性的研究是非常重要的。就让我们对众多年轻挑战者今后的研究活动拭目以待吧。
　　　　——川村贞夫（日本机器人学会会长）

第1篇机器人新领域
第1章双子机器人（Geminoid）
第2 章人机交互
第3 章机器人心理学
第4 章机器人听觉
第5 章仿生学
第6 章分子机器人学
第7 章活体与机器人的融合
第8 章认知型BMI下的外部机器控制系统
第9章机器人与设计的融合
第10章机器人安全
第11章认知发展机器人学
第12章筑波机器人挑战赛

第2篇机器人系统
第1 章仿人机器人
第2 章强化服
第3 章沟通型机器人
第4 章水下机器人
第5 章人飞行器
第6 章微型机器人
第7 章软体仿生机器人
第8 章并联机构
第9 章义手与义足
第10章操控装置与机械手
第11章高速操控装置
第12章智能生活空间
第13章智能城市
第14章所不在的机器人学
第3篇机器人的应用
第1 章医疗机器人
第2 章看护机器人
第3 章救援机器人
第4 章建设机器人
第5 章清洁机器人
第6 章农业机器人
第7 章太空机器人
第8 章个人交通工具
第9 章娱乐机器人（I-Fairy）
第10章触觉反馈装置（Haptic Device）
第11章数字人技术（Digital Human）
第12章虚拟现实技术（VR）

第4篇机器人的硬件设备
第1 章动作传感器
第2 章激光测距仪
第3 章触觉硬件
第4 章味觉传感器与嗅觉传感器
第5 章人工肌肉、高分子致动器
第6 章 RC伺服电机
第7 章微型致动器
第8 章 ER/MR 流体
第9 章高速视觉系统
第10章作为定位传感器使用的GPS与GNSS

第5篇机器人软件
第1 章软件平台
第2 章物理引擎
第3 章 OpenCV
第4 章 ROS（机器人OS）

第6篇机器人动作
第1 章二足步行
第2 章被动步行与基于动态控制
第3 章机械学习与统计决定行动
第4 章运动规划

第7篇机器人知觉
第1 章同步定位与建图（SLAM）
第2 章动作识别理解
第3 章人脸识别
第4 章粒子滤波器
第5 章动作捕捉

第8篇机器人竞赛
第1 章机器人竞赛的意义
第2 章 RoboCup
第3 章 ROBO-ONE

精彩书摘

　　操控装置及机械手研究领域的许多研究，目的都为了研发出人手般灵巧且用途广泛的操控装置。在组件技术方面，需要开发的是高性能的手掌、可以监测行为状态的传感器以及实施作业的控制方法和指示方法等。经过多年研究，这些技术已有了长足的进步。不过，仍有许多问题尚待解决。此外，将限定用途的操控装置进行机械化，这也是一个研究方向。　　操控装置机械手多指机手术机器人　　能够代替人手作业的高机能操控装置一直备受期待。举例来说，生产领域针对多品种、少量生产的制度而导入细胞式生产方式，但这种生产方式依靠的是人力。想要提升质量，加强国际竞争力，势必得采取机械化。此外，倘若能够取代人手作业，便有望将此技术运用在家庭机器人上。　　以组件技术来说，开发高性能高机能的手掌、能够监测行为状态的传感器，以及作业期间的控制方法和指示方法等是必须的。经过积极研究，这些技术皆已取得了长足的进步，第2节中将对其进行概述。　　另外，将限定用途的操控装置进行机械化，也是人们亟欲探讨的一个研究方向。其中的代表实例之一就是手术机器人，这部分会在第4节中进行介绍。　　2 组件技术的研究现状　　（1）机械手本体　　拥有许多手指和关节的多指机械手可以抓握各种物体并灵活地进行操控。由于多指机械手必须大致做成人手的大小，因此仅能搭载小型的电机。然而，要以小型电机来支持充足的性能，在技术上非常困难。电机所产生的力矩与电流是呈比例的，所以如果有大量电流通过，就能产生大力矩。但是，最大电流却会因发热的关系而受到限制。因此只要改良散热，就有可能让大量电流通过。于是，研究人员基于这个想法开发出高性能电机，接着又进一步开发使用该电机的超高速多指机械手。然而，此方法显然十分耗费能源。另一方面，研究人员也研发出能够输出30N指力的高性能多指机械手。可是，电机的改良及特殊零件的大量使用，使得制作成本大幅上升。因此，他们又开发出使用多用途电机和多用途零件的高性能多指机械手（参考第3节）。

前言/序言

　　开篇语
　　人们对机器人有各种不同的理解，日常对话中会提到“机器人”，机器人专家会在研究学会中研究“机器人”，艺术家则会在艺术作品中表现自己心中的“机器人”。实在很少有一项科学或技术，能够获得众人如此广泛的关注。如今，机器人已日渐应用于制造业、医疗、社会福利、海洋开发、太空探索、农业、林业、水产业、建设、养护管理、生活支持、娱乐、教育等领域。此外，在人类学方面，学者们也通过研究机器人，深入探讨“何谓人类”以及“人类特有的能力”等主题。
　　机器人研究还为人们提供了多样化的成果。为了制造性能良好的机器人，催生了更加优良的传感器、驱动器等。例如电机小型化、轻量化进程加速的一部分原因便是为了要将其应用到机器人上。不仅如此，经过改良的电机也被推广使用在机器人之外的领域。像这样为机器人系统开发的器件被推广应用的例子非常多。另一方面，如今也有各式各样的产品被机器人化。过去汽车的动力源和致动器必须由人类进行操控，最近汽车也搭载了传感器和计算机，开始按机器人模式发展。可以预想在不久的将来，还会有更多的产品被机器人化。对于今后如何解决环境、能源、粮食、医疗、社会福利等人类课题，机器人的技术贡献备受期待。
　　然而，机器人学目前还处于发展阶段。机器人的核心技术也尚未成熟，还有许多事项尚待完成，今后更是需要崭新的创意、实现方法等。尤其是机器人系统的整合问题、安全问题、成本问题等，要实现突破将会有许多困难，但是这些却又是机器人学中非常重要的方面。其次，在机器人系统中，系统整合的技术与科学是机器人科技的根基。从20世纪到21世纪，科学将研究对象细分，通过分析取得了十分卓越的成果。但在系统整体层面，能够证明这些成果可以高效应用的科学却尚未完成。构建系统整合理论，是机器人学极为重要的标志性突破，我们有可能通过机器人科技，开拓出整合科学、设计科学等全新的科学领域。
　　本书集结了机器人科技的最新研究成果，读者们能够从中理解机器人科技的核心，以及机器人科技的多样化应用，同时应该也会感受到，机器人学的研究就如同一大片未经开拓的辽阔荒野。为满足今后整个社会的期待，尝试用多种方法进行更具挑战性的研究是非常重要的。就让我们对众多年轻挑战者今后的研究活动拭目以待吧。
　　日本机器人学会
　　会长川村贞夫开篇语
　　人们对机器人有各种不同的理解，日常对话中会提到“机器人”，机器人专家会在研究学会中研究“机器人”，艺术家则会在艺术作品中表现自己心中的“机器人”。实在很少有一项科学或技术，能够获得众人如此广泛的关注。如今，机器人已日渐应用于制造业、医疗、社会福利、海洋开发、太空探索、农业、林业、水产业、建设、养护管理、生活支持、娱乐、教育等领域。此外，在人类学方面，学者们也通过研究机器人，深入探讨“何谓人类”以及“人类特有的能力”等主题。
　　机器人研究还为人们提供了多样化的成果。为了制造性能良好的机器人，催生了更加优良的传感器、驱动器等。例如电机小型化、轻量化进程加速的一部分原因便是为了要将其应用到机器人上。不仅如此，经过改良的电机也被推广使用在机器人之外的领域。像这样为机器人系统开发的器件被推广应用的例子非常多。另一方面，如今也有各式各样的产品被机器人化。过去汽车的动力源和致动器必须由人类进行操控，最近汽车也搭载了传感器和计算机，开始按机器人模式发展。可以预想在不久的将来，还会有更多的产品被机器人化。对于今后如何解决环境、能源、粮食、医疗、社会福利等人类课题，机器人的技术贡献备受期待。
　　然而，机器人学目前还处于发展阶段。机器人的核心技术也尚未成熟，还有许多事项尚待完成，今后更是需要崭新的创意、实现方法等。尤其是机器人系统的整合问题、安全问题、成本问题等，要实现突破将会有许多困难，但是这些却又是机器人学中非常重要的方面。其次，在机器人系统中，系统整合的技术与科学是机器人科技的根基。从20世纪到21世纪，科学将研究对象细分，通过分析取得了十分卓越的成果。但在系统整体层面，能够证明这些成果可以高效应用的科学却尚未完成。构建系统整合理论，是机器人学极为重要的标志性突破，我们有可能通过机器人科技，开拓出整合科学、设计科学等全新的科学领域。
　　本书集结了机器人科技的最新研究成果，读者们能够从中理解机器人科技的核心，以及机器人科技的多样化应用，同时应该也会感受到，机器人学的研究就如同一大片未经开拓的辽阔荒野。为满足今后整个社会的期待，尝试用多种方法进行更具挑战性的研究是非常重要的。就让我们对众多年轻挑战者今后的研究活动拭目以待吧。
　　日本机器人学会
　　会长川村贞夫

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